KR20010104004A - 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유 감지방법 - Google Patents

Abstract

커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유를 정확히 감지하여 조속한 조치를 취함으로써, 연료 누유로 인한 화재의 위험을 미연에 방지하여 안전을 도모할 수 있는 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유 감지방법을 제공할 목적으로;

엔진 회전수, 압력센서, 압력 조절 밸브가 순차적으로 정상인가를 판단하며, 상기 조건을 만족하면 레일 압력 조절 밸브가 닫히도록 한 후 연료 인젝터를 빠르게 여닫아 커먼 레일내의 압력을 최저 가능압까지 강제로 낮추고, 다시 이를 최대압까지 서서히 상승시킬 수 있도록 압력 조절 밸브를 제어하면서 소요 시간을 측정하고, 이의 측정 시간과 전자제어유닛에 설정되어 있는 맵 설정값과 비교하여 측정 시간값이 크면 누유, 측정 시간값이 작으면 정상으로 판단하는 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유 감지방법을 제공한다.

Description

커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유 감지방법{OIL LEAKAGE-DELECTING METHOD FOR COMMON RAIL TYPE DIESEL ENGINE}

본 발명은 커먼 레일 디젤 엔진에 있어서, 연료 계통의 연료의 누유로 인한 화재의 위험을 미연에 방지함으로써, 안전을 도모할 수 있도록 한 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유 감지방법에 관한 것이다.

예컨대, 지금까지 사용되던 디젤 연료 분사장치는 분사 압력을 얻기 위하여 캠 구동장치를 사용했으며, 그 원리는 분사 압력이 속도 증가와 함께 증가하고 이에 따라 분사 연료량이 증가하는 방식이었다.

그러나 본 발명이 관계하는 커먼 레일(Common Rail) 방식은 분사 압력의 발생과 분사 과정이 완전히 별개로 이루어짐으로써, 엔진 설계시 연료의 압력 발생과 분사를 분리해서 생각할 수 있기 때문에 연소와 분사 과정 설계를 자유롭게 할 수 있다는 장점을 갖게 된다.

즉, 엔진 맵을 이용하여 엔진 운전 조건에 따라 연료 압력과 분사 시기를 조정할 수 있기 때문에 엔진의 회전속도가 낮을 때도 고압 분사가 가능하게 되어 완전 연소를 추구할 수 있음은 물론 배기와 소음을 최소화함은 물론 연비를 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이러한 커먼 레일 디젤 엔진 연료 계통의 일실시예의 구성을 살펴보면, 도 1에서와 같이, 연료탱크(2)내의 연료가 고압 연료펌프(4)에 의해 펌핑되어 커먼 레일(6)로 공급되고, 이의 커먼 레일(6)에 일정 압력을 보유한채 공급되어 있던 연료는 연료 인젝터(8)를 통해 연소실로 분사할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 상기 고압 연료펌프(4)는 캠축에 의해 구동되면서 연료 펌핑 작용을 하게 되며, 상기 커먼 레일(6)내의 압력은 압력센서(10)로 감지되고, 엔진 회전수와 부하에 따라 고압 연료펌프(4)의 출구부에 배치되어 있는 압력 조절 밸브(12)를 전자제어유닛(ECU)에서 제어하여 엔진 회전시 항상 연료를 고압으로 압축하지 않고 설정된 값으로 제어하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 연료 계통에 있어서, 종래에는 연료의 누유시 이를 검출할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않은 바, 연료의 누유를 확인하려면 결국 육안 검사에 의존할 수 밖에 없다.

이에 따라 정확한 연료 누유를 확인할 수 없으며, 특히 소량의 누유시에는 더욱 더 확인하기 어려우며, 만일 연료가 누유되는 경우에는 연료가 열에 의한 발화성이 뛰어난 디젤이기 때문에 엔진에서 발생되는 고열에 의해 발화됨으로써, 화재의 위험이 크다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유를 정확히 감지하여 조속한 조치를 취함으로써, 연료 누유로 인한 화재의 위험을 미연에 방지하여 안전을 도모할 수 있는 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유 감지방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 연료 계통의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 감지방법의 흐름도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 엔진 회전수, 압력센서, 압력 조절 밸브가 순차적으로 정상인가를 판단하며, 상기 조건을 만족하면 레일 압력 조절 밸브가 닫히도록 한 후 연료 인젝터를 빠르게 여닫아 커먼 레일내의 압력을 최저 가능압까지 강제로 낮추고, 다시 이를 최대압까지 서서히 상승시킬 수 있도록 압력 조절 밸브를 제어하면서 소요 시간을 측정하고, 이의 측정 시간과 전자제어유닛에 설정되어 있는 맵 설정값과 비교하여 측정 시간값이 크면 누유, 측정 시간값이 작으면 정상으로 판단하는 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유 감지방법을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 계통의 구성도로서, 이는 연료탱크(2)내의 연료가 고압 연료펌프(4)에 의해 펌핑되어 커먼 레일(6)로 공급되면, 이에 연통되어진 연료 인젝터(8)를 엔진 회전수와 부하에 따라 전자제어유닛(ECU)에서 제어하여 연소실로 분사할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 상기 전자제어유닛(ECU)에서는 커먼 레일(6)내의 압력은압력센서(10)로 감지하고, 상기 고압 연료펌프(4)의 출구측에 배치되어 있는 압력 조절 밸브(12)에 의해 입구 제어 방식으로 제어하여 커먼 레일(6)내의 압력을 차량의 운전 조건에 따라 적절히 제어하게 되며, 상기 차량의 운전 조건은 차속 센서(14), 엔진 RPM센서(16), 가속페달 센서(18)등과 같은 각종의 센서들로부터 정보를 얻게 되는 것이다.

상기에서 압력 조절 밸브(12)는 온(On) 제어시 레일 압력이 상승하고, 오프(Off) 제어시에는 레일 압력이 하강하게 된다.

상기와 같은 연료 계통에 있어서, 본 발명은 도 2와 같은 작동 흐름에 따라 연료의 소량 누유를 감지하게 되는 것이다.

즉, 작동이 시작되면, 먼저 엔진 RPM센서(16), 압력센서(10), 압력 조절 밸브(12)으로부터 전달되는 전기적 신호에 따라, 엔진 회전수가 정상인가(S100), 압력센서는 정상인가(S110), 압력 조절 밸브는 정상인가(S120)를 순차적으로 판단하게 된다.

만일 상기 단계(S100,S110,S120)에서 모두 정상이라고 판단되면, 레일 압력 조절 밸브(12)를 오프 제어한 후에 연료 인젝터(8)를 단시간내에 수차례 여닫아 커먼 레일(6)내의 압력을 최저 가능압까지 강제로 낮추게 된다(S130).

그리고 상기 레일 압력 조절 밸브(12)을 서서히 열리도록 온 제어하여 커먼 레일(6)의 압력을 최대 압력까지 상승시키게 되며(S140), 이때 레일 압력 조절 밸브(12)를 급하게 열림 제어하는 경우에는 너무 짧은 시간에 레일 압력이 형성됨으로써, 검출이 어렵게 되는 바, 서서히 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 과정의 진행중 압력센서(10)를 통해 최저 압력에서 최대 압력으로 도달할 때까지 걸리는 시간을 전자제어유닛(ECU)에서 측정하게 되고(S150), 엔진 회전수에 따른 레일 압력 형성시의 맵 값과 상기 단계에서 측정된 전자제어유닛(ECU)의 측정값을 비교하여 상기 측정값이 맵 설정값 보다 큰가를 판단하게 된다(S160).

상기 단계에서 측정값이 큰 경우에는 소량의 누유로 판단하여 경보를 하고(S170), 측정값이 맵 설정값보다 작은 경우에는 정상 판정을 하게 된다(S180).

그리고 상기 단계(S100,S110,S120)에서 어느 하나의 조건이라도 정상이 아닌 것으로 판단되면, 로직 진행을 중단하고, 에러 신호를 발생하게 된다(S190).

상기 S160 단계에서 측정값이 맵 설정값 보다 클 때 누유로 판단할 수 있는 것은, 누유로 인하여 연료가 최저압에서 최대압으로 상승하는데 필요한 시간이 길게 소요되기 때문인 것이다.

그리고 상기 경보 단계(S170)에서는 운전석의 대시 패널에 마련되어 있는 램프 또는 부저와 같은 경보수단(20)을 이용하여 경보함으로써, 운전자가 조속한 조치를 취할 수 있도록 하는 것이 바람직하다,

또한, 상기와 같은 누유의 감지는 내리막길과 주행에서와 같은 오버 런 모드(OVER RUN MODE)에서 실시할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 계통에서 소량으로 누유되는 것을 자동으로 정확히 감지할 수 있도록 하여 조속한 조치를 취함으로써, 연료 누유로 인한 화재의 위험을 미연에 방지하여 안전을 도모할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 엔진 회전수가 정상인가를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계의 조건을 만족하면 압력센서가 정상인가를 판단하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계의 조건을 만족하면 압력 조절 밸브가 정상인가를 판단하는 제3 단계와;

   상기 제 3단계의 조건을 만족하면 압력 조절 밸브를 닫히도록 제어한 후, 연료 인젝터를 빠르게 여닫아 연료 압력을 최저 가능압까지 낮추는 제4 단계와;

   상기 제4 단계에서 연료 압력이 최저 가능압까지 낮추어지면, 레일 압력 조절 밸브를 열리도록 제어하여 연료 압력을 최대 압력까지 상승시키는 제5 단계와;

   상기 제5 단계를 실시하는 시간을 측정하는 제6 단계와;

   상기 제6 단계에서 측정값이 전자제어유닛에 설정되어 있는 맵 설정값 보다 큰가를 판단하는 제7 단계와;

   상기 제7 단계에서 측정값이 맵 설정값 보다 크면, 소량의 누유로 판단하여 경보하는 제8 단계와;

   상기 제7 단계에서 측정값이 맵 설정값 보다 작다고 판단되면, 정상 판정을 하는 제9 단계로 이루어지며,

   상기 제1, 2, 3 단계에서 어느 하나의 조건이라도 정상이 아니면, 로직 진행을 중단하고 에러 신호를 발생시키는 커먼 레일 디젤 엔진의 연료 누유 감지방법.